JPS6339960Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は半導体気相生成装置（CVD装置）、プ
ラズマCVD装置、プラズマエツチヤ等主に、減
圧状態下の気相熱化学反応により、半導体基板
（ウエーハ）表面にコーテイング、エツチング等
の処理を行う半導体気相処理装置に使用するフイ
ルタに関する。

気相生成装置（以下CVD装置という）におい
ては、常圧式に比べ、量産性と膜厚等の均一性の
良い減圧式CVD装置が普及している。又近年、
生成温度を低く出来る利点からプラズマCVD装
置が普及しつつあり、エツチング工程の高精度化
を目指してプラズマエツチヤが普及しつつある。
これ等の装置はいずれも真空ポンプを使用して反
応室内を半導体基板の処理に適した圧力状態に保
ちつつ反応室内の半導体基板を、処理に適したガ
スを導入することにより熱化学反応を起させて気
相処理するという共通点を持つている。導入され
たガスは100％処理に使われる事はなく、一部の
ガスは生ガスのまま、あるいは反応室空間で化学
反応を起して微粉体となり、真空ポンプにより吸
引排気され、又一部のガスは反外管壁その他に吸
着し、粉体状あるいは結晶状の析出物となる。こ
の析出物は非常に不安定であり、ポンプによる吸
引のガスの流れやボートの出入時の摩擦や振動で
剥離し、やがてポンプに吸引される。

一方、上記の気相処理に適した圧力領域（0.01
〜10Torr程度）で使用し得る真空ポンプは油回
転真空ポンプ（ロータリーポンプ）、メカニカル
ブースターポンプ等の機械式ポンプが主であり、
従つて前記粉体等の析出物の吸引は潤滑油を劣化
させ、摺動部を損傷し、潤滑油の供給口をふさい
で潤滑不良を起す等、ポンプの寿命を致命的に短
くし、極端な場合、ポンプの保守のための停止時
間により量産性の利点が損なわれることがあつ
た。ポンプ寿命を長くし、保守を容易にするため
の試みは従来より行われている。その主なものは
ロータリーポンプにオイルタンクを配管を介して
連結して油を循環させる事によりオイル劣化の時
間を延長する装置や、更にこの装置の配管の途中
にフイルタおよび油循環ポンプを設けて、油を濾
過し、混入粉体を取除くようにした装置及び気相
処理に使用していない時間を利用し、ロータリー
ポンプのシリンダ内に油を比較的多量に導入し、
シリンダ内の異物をポンプ自身の回転を利用して
洗浄するようにした装置等である。これ等はポン
プ内に吸引してしまつた異物への対策であり、ポ
ンプに吸引する量を減らす対策とはならない。

異物吸入を事前に阻止するためにはポンプ前に
フイルタを設ければ良いが、減圧気相処理を良好
に行うための圧力条件は非常に微妙であり、前記
した微粉体状生成物の通過を阻止するための緻密
なフイルタを仮に設けたとすれば極端な場合、一
回の処理工程内で目詰りを起し圧力条件が変化し
て、安定な処理を行う事が出来ない。フイルタの
目を粗くし、何回かの処理工程に亘つて使用でき
るようにすると、比較的短時間の内にフイルタの
清掃又は交換とポンプの保守の両方を行わねばな
らず結局保守点検の内容が多くなる。従つてポン
プ前には結晶化した粗大な固形生成物を阻止する
程度の目の粗い網を使用したフイルタを設けてい
るのが現状であり、むしろその結果として前記し
たロータリーポンプへの種々の対策が行われてき
ているといえる。

しかしながらメカニカルブースターポンプの如
く、ポンプ作用に油を使わないポンプへの微粉体
状生成物の影響は前記対策では救えず、ロータリ
ーポンプでも多量の粉体を吸引してしまつてから
処理するより事前に吸引を阻止する方が合理的で
ある事はいうまでもない。

そこで本考案は、上記の点に鑑みてなされたも
のであつて、短時間内に目詰りを起さず、実用上
十分な回数の気相処理工程を安定に使用し得るフ
イルタを提供しようとするものである。以下図面
に従つて本考案の一実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図はそのＡ−Ａ線横断面図である。１は半導体
気相処理装置の反応室に入口側フランジ２ａで連
結される入口側管端部２を有する第１曲管で、３
はその出口側管端部である。４は真空ポンプに出
口側フランジ５ａで連結される出口側管端部５を
有する第２曲管で、６はその入口側管端部であ
る。第１曲管１の出口側管端部３と第２曲管４の
入口側管端部６はそれぞれこれらを直径の異なる
外、内管とする同心の二重管構造になつている。
この第１，第２曲管１，４の二重管端部には、所
望数のフイルタカートリツジ７が気密に交換可能
に連結して取付けられ、かつ第１曲管１よりフイ
ルタカートリツジ７を通して第２曲管４に連通す
るガス流路が構成されている。フイルタカートリ
ツジ７の使用数とその取付け構造及びガス流路の
構成は特に限定しないが例えば図例の如くとす
る。即ち、第１曲管１の出口側管端部３に設けた
フランジ３ａに、フイルタカートリツジ７の使用
数に応じて定まる長さの複数個のクランプロツド
８の基部を枢着し、第１，第２曲管１，４の二重
管端部に、所要数のフイルタカートリツジ７及び
端板９を順次真空シール用Ｏリング１０を介して
連結してこれらを端板９のクランプ嵌挿溝９ａ内
に嵌挿したクランプロツド８の先端ネジ部１１に
クランプナツト１２を螺合せしめて取付けた構成
とする。

またフイルタカートリツジ７は第１，第２曲管
１，４の二重管端部に連結する第１，第２管体１
３，１４と、この第１，第２管体１３，１４の一
端部間及び他端部間にそれぞれ嵌着した環状網板
１５ａ，１５ｂと、この環状網板１５ａ，１５ｂ
に挾まれた第１，第２管体１３，１４間の環状空
間を軸方向に仕切る仕切用網板１６ａ〜１６ｃ
と、この仕切用網板１６ａ〜１６ｃによつて仕切
られた空間内に充填されガスとの接触面積が極め
て大きく、かつ無数のガス通路を有せしめた濾過
材１７とより構成する。

第１曲管１の出口側管端部３に設けたフランジ
３ａには冷却水通路１８を備えており、第１，第
２曲管１，４及びフイルタカートリツジ７の全体
を冷却してガスの凝縮及び生成物の結晶化を促進
するようにしている。又、端板９には濾過材１７
の目詰り状態を監視するための覗き窓１９を設け
てフイルタカートリツジ７の交換、洗浄時期を知
ることができるようになつている。覗き窓１９の
代りにダストメータを設けてもよい。

なお、２０は第１曲管１の出口側管端部３に設
けたフランジ３ａの内周に嵌着したフイルタカー
トリツジ７の取付用ガイドリングであり、Ｏリン
グ１０への真空引き込み力を内側より支える役目
も成すが出口側管端部３と一体構造でもよい。ま
た濾過材１７としては、例えば金網、多孔板等を
彎曲させたもの又はパイプ状の小片等を用いるこ
とができ、これらはいずれも充填時に互いに密着
してガス通路を塞ぐことなく、無数の不規則なガ
ス通路を形成し、かつガスとの接触面積も極めて
大きく、ガス中に含まれる粉体状、結晶状の異物
除去に最適である。

本考案は上記のような構成であるから、第１，
第２曲管１，４の入口側管端部２及び出口側管端
部５をそれぞれ入口側フランジ２ａ及び出口側フ
ランジ５ａで反応室及び真空ポンプに連結すれ
ば、反応室を出たガスは第１曲管１よりフイルタ
カートリツジ７の第１，第２管体１３，１４間に
嵌着した入口側の環状網板１５ａを通過して濾過
材１７の多数の通路を通り、多くの表面積と接触
してガス中に含まれている微粉状、結晶状の異物
が除去される。この際、図例のように冷却水通路
１８を設けてこれに冷却水を流通させれば、第
１，第２曲管１，４及びフイルタカートリツジ７
が冷却されてガスの凝縮及び生成物の結晶化が促
進され、異物の除去作用が向上する。異物の除去
されたガスは出口側の環状網板１５ｂを通過し端
板９との間の空間部を経て中心部の第２管体１４
内を通り、第２曲管４を経て真空ポンプにより吸
引排気される。フイルタカートリツジ７が目詰り
したら、クランプナツト１２を緩めクランプロツ
ド８の先端ネジ部１１を端板９のクランプ嵌挿溝
９ａより離脱すれば、フイルタカートリツジ７を
取外し新品と交換するか、洗浄再生して再度取付
けることができる。なお、網板１５ａ，１５ｂを
目の粗いものとしておけば、ガスの流れを阻害さ
れず、かつ洗浄再生の際も容易にできる。また、
仕切用網板１６ａ〜１６ｃは濾過材１７を環状空
間に均一に分配し、かつ第１，第２管体１３，１
４を一体に固定するのに役立つが設けなくても差
し支えない。

上述の説明より明らかなように本考案によれ
ば、第１，第２曲管部を反応室と真空ポンプに連
結したまま、即ち、真空排気系の連結構造を維持
したままフイルタカートリツジの交換、洗浄再生
が容易にできるばかりでなく、目詰りもガスとの
接触面積が極めて大きく、かつ無数のガス通路を
有せしめた濾過材の使用により長期間に亘つて起
らず、半導体基板の気相処理の量産化を損うこと
がない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図はそのＡ−Ａ線横断面図である。 １……第１曲管、２……入口側管端部、２ａ…
…入口側フランジ、３……出口側管端部、３ａ…
…フランジ、４……第２曲管、５……出口側管端
部、５ａ……出口側フランジ、６……入口側管端
部、７……フイルタカートリツジ、８……クラン
プロツド、９……端板、９ａ……クランプ嵌挿
溝、１０……真空シール用Ｏリング、１１……先
端ネジ部、１２……クランプナツト、１３……第
１管体、１４……第２管体、１５ａ，１５ｂ……
環状網板、１６ａ〜１６ｃ……仕切用網板、１７
……濾過材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 反応室内を真空ポンプにより適正減圧下に保持
   しながら反応室内の半導体基板をガスの導入によ
   り熱化学反応を起させて気相処理する装置の反応
   室と真空ポンプとの間に使用されるフイルタにお
   いて、反応室に連結される入口側管端部を有する
   第１曲管の出口側管端部と、真空ポンプに連結さ
   れる出口側管端部を有する第２曲管の入口側管端
   部をそれぞれ直径の異なる外、内管とする同心の
   二重管構造とし、この第１，第２曲管の二重管端
   部に、所望数のフイルタカートリツジを気密に交
   換可能に連結して取付け、かつ第１曲管よりフイ
   ルタカートリツジを通して第２曲管に連通するガ
   ス流路を構成すると共に、フイルタカートリツジ
   は第１，第２曲管の二重管端部に連結する第１，
   第２管体と、この第１，第２管体の一端部間及び
   他端部間にそれぞれ嵌着した環状網板と、この２
   つの環状網板に挾まれた第１，第２管体間の環状
   空間内に充填されガスとの接触面積が極めて大き
   く、かつ無数のガス通路を有せしめた濾過材とよ
   り構成したことを特徴とする半導体気相処理装置
   用フイルタ。